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测定内墙涂料含水量的气相色谱法

上一篇 / 下一篇  2010-08-19 16:00:54 / 个人分类:色谱法

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分析测试

测定内墙涂料含水量的气相色谱

吴亚虎(广东省中山市巴德士化工有限公司,528415

   摘要:介绍了测定内墙涂料含水量的气相色谱法,并考察了该方法的准确度和精密度。该方法简单可行,准确可靠,适用于各种内墙涂料样品。

   关键词:气相色谱法;内标法;含水量

   中图分类号号TQ 630.7*2文献标识码A文章编号0253-4312200311-0048-03

 

0引言

 自国家强制性标准GB18582——2001颁布以后,为了达到其有害物质VOC指标要求,必修准确测定内墙涂料含水量。内墙涂料含水量约40%,如果用卡尔.费休法测定其含水量,称样量难以控制,且吸取卡尔.费休试剂多次,几次读数会造成滴定误差;再者,内墙涂料中成膜物是高分子聚合物乳液,在滴定过程中乳液不断的破乳,释放水分子,这样也会带来滴定误差。为了解决这一问题,我们采用小口径毛细管弱极性柱,用热导池检测器(TCD)检测程序升温,分离效果十分理想,其加标回收率>99%,分析结果的精密度、准确度均符合GB 18582——2001的要求。该方法可操作性强,适用于各种内墙涂料样品。

1 实验部分

1.1仪器和试剂

仪器:电子分析天平(十万分之一)、GC5890T气相色谱仪(需配置分流装置)、1.0μL微量进样器、10mL带胶塞小玻璃瓶若干、医用玻璃注射器(2mL5mL各一支)、2mL移液管一根、小口径毛细管柱子ECTM-530m×0.32mm×1.0μL)、积分仪或色谱工作站。

试剂:水(纯净水或二次蒸馏水);二甲基甲酰胺(色谱纯);内标物:无水乙醇(色谱纯)。

 乙醇和二甲基甲酰胺使用前应先用卡尔.费休法测定其含水量,如含水量>0.01%,则须干燥脱水直至符合要求。

1.2 测定原理

  于混合均匀的试样中加入适量的内标物,用少许二甲基甲酰胺稀释、摇匀后,取上层清液(0.3μL)注入气相色谱仪,样品被载气(H2)带入色谱柱,在色谱柱中将水与样品中的其他挥发物分离开,用热导池检测器并记录色谱图,用内标法计算试样的含水量。

1.3测定条件

 汽化温度:200;参比气:35kPa;辅助氢气:60 kPa;检测温度:180;桥流:150mA;载气:氢气,纯度≥99.99%,硅胶+5A分子筛除水、除油,柱前压60 kPa;程序升温:初始温度65,保持12min,升温速率50/min200,保持3min;分流比:501;进样量:0.3μL

1.4相对质量校正因子的测定

 1.4.1 标准样品的配制

  10mL样品瓶中分别称取纯净水1.15g(精确至0.0002g),称取内标物色谱纯无水乙醇0.2g(精确至0.0002g使试样和内标物的峰面积比值接近于1),用2mL移液管或玻璃注射器加入2mL无水二甲基甲酰胺作为稀释剂,密封并摇匀(注:每次称样后迅速将样品瓶盖紧,以防止样品挥发损失)。

 1.4.2 相对质量校正因子的测定

  待仪器稳定后,用1.0μL微量进样器吸取0.3μL标准样品注入气相色谱仪,记录色谱图和色谱数据。色谱仪按分析条件运行一次程序,可持续进标准样4~5针(因水和内标物在2min内出完峰,而溶剂二甲基甲酰胺则在12min左右才出峰,故可连续进样)。典型内墙涂料的色谱图见图1.

 

1  典型内墙涂料的色谱图

 1.4.3相对质量校正因子的计算

  纯净水对无水乙醇的先对质量校正因子Fi计算式如下:

 

 式中:mi——纯净水的质量,g;

      ms——内标物无水乙醇的质量,g

      Ai——纯净水的峰面积;

      AS——内标物乙醇的峰面积。

  若乙醇和二甲基甲酰胺不是无水试剂,则以相同用量的乙醇和二甲基甲酰胺混合液(不加水)作为空白,准确取0.3μL此空白液注入气相色谱仪,并记录空白水的峰面积,可连续进针5次,取其平均值作为空白水的峰面积B。按下式计算水的相对校正因子Fi

 

式中:A——水的峰面积;

     Fi——水的相对质量校正因子 ;

     B——空白水的峰面积;

     msmiAs表述意义同前。

  连续平行测得水对内标物乙醇的相对质量校正因子Fi的平行偏差均应小于0.05.

1.5该方法的线性范围

   按上述测定方法配制一系列标准溶液,按上述色谱条件分析,以Ai/As为横坐标,mi/ms为纵坐标作工作曲线,见图2.其数据见表1.

 

2 水相对内标物乙醇的工作曲线

 

1 水相对内标物乙醇线性范围

水的质量/g

Ai/As

mi/ms

内标物(乙醇)

0.0106

0.07258

0.05375

0.1972

0.0330

0.2276

0.1643

0.2008

0.0478

0.3338

0.2398

0.1993

0.0640

0.4140

0.3108

0.2059

0.0963

0.6072

0.4492

0.2144

0.1324

0.8659

0.6594

0.2008

0.1914

1.1696

0.8712

0.2197

0.2061

2.0186

1.002423

0.2056

1.6加标回收率试验

 为了证明测定结果的可靠性,称取一定量纯净水,并加2mL二甲基甲酰胺,配制几组已知浓度溶液,按上述分析方法测定个溶液的含水量,计算其回收率,结果见表2.

2 加标回收率试验结果

配制液中水的理论值/%

水的实测值/%

加标回收率/%

30.23

30.45

100.73

28.30

28.96

102.33

1.7样品的测定

   将样品搅拌均匀后,于10mL样品瓶中准确称取0.4~0.6g(精确至0.0002g)样品和0.2g(精确至0.0002g)内标物,用移液管加入2mL二甲基甲酰胺,密封,剧烈摇匀10min,放置5min使其沉淀。用1.0μL微量进样器吸取样品瓶中上层清液0.3μL,在相同于测定校正因子的色谱条件下对样品进行测定,记录各组分在色谱柱上的色谱图和色谱数据,并根据水相对于内标物的保持时间进行定性。

1.8结果的计算

 样品中水分的质量分数Xi%)按下式计算:

 

 式中:Fi——水相对于内标物的质量校正因子;

     ms——内标物的质量,g

     Ai——试样中水的峰面积;

     mi——试样的质量,g;

     As——内标物的峰面积。

 取平行测定4次结果的算术平均值作为试样含水量的测定结果。

1.9重现性

  同一操作者2次测定结果的平行偏差应不大于1.0%

1.10测度结果的精密度

 测定结果的精密度数据如表3所示。

3测定结果的精密度

称样量/g

测定结果/%

平均值/%

相对偏差/%

标准偏差/%

0.6758

40.36

 

40.73

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